DE472204C

DE472204C - Kaskade, bestehend aus einem im untersynchronen Bereiche mit konstanter Leistungsaufnahme und unabhaengig von der Schluepfung arbeitenden asynchronen Hauptmotor, einer Kommutatorhintermaschine und einer die letztere erregenden Kommutatorhilfsmaschine

Info

Publication number: DE472204C
Application number: DEA51887D
Authority: DE
Original assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1927-09-02
Filing date: 1927-09-02
Publication date: 1929-02-23

Description

Kaskade, bestehend aus einem im untersynchronen Bereiche mit konstanter Leistungsaufnahme und unabhängig von der Schlüpfung arbeitenden asynchronen Hauptmotor, einer Kommutatorhintermaschine und einer die letztere erregenden Kommutatorhilfsmaschine Es Sind .Einrichtungen bekannt, um Asynchronmotoren mit Kommutatorhintermasehine im untersynchronen Gebiet unabhängig von der Schlüpfung mit konstanter Leistungsaufnahme arbeiten zu lassen, während bei synchroner Drehzahl die Leistungsaufnahme ohne Beeinträchtigung der Phasenkompensation auf Null gebracht wird. Die Abb. i der Zeichnung zeigt eine bekannte Schaltung einer derartigen Einrichtung für eine Phase. Im Rotorkreis des Asynchronmotors i liegt die Scherbiusmaschine z, die von der fremdangetriebenen Erregermaschine 5 erregt wird. Die letztere ist mit einer starken Gegenkotnpoundwcklung, deren Wirkung gleich einem hohen OhmschenWiderstande ist, ausgerüstet. Die Erregermaschine besitzt zwei Erregerwicklungen W, und W- Der Erregerkreis der Wicklung wird über einen hohen Ohtischen Widerstand 6, der Erregerkreis der Wicklung g', über einen hohen induktiv-en Widerstand 5 von den Schleifringen des Hauptmotors gespeist. Die Schaltung des Erregerkreises der Wicklung W2 und der Wert des Widerstandes 6 sind derart. daß die diesem-Erregerkreis entsprechende Spannung der Scherbiusmaschine z bei jedem Schlupf der Schlupfspannung des Hauptmotors entgegengerichtet und gleich ist. Mit unterbrochenem Drosselerregerkreis, d. h. mit dem Widerstandserregerkrefs allein würde der Rotor Ales Hauptmotors bei jedem Schlupf #trotnlos bleiben und in seiner Drehzahl daher auch unbelastet abfallen. Dem Strom im Erregerkreis der Wicklung N', wird eine Richtung gegeben, daß die von ihm abhängende Spannung im Rotorkreis der Hauptmaschine i einen drehmomentbildenden Strom erzeugt. Da der Strom in dem Kreis der Drossel 5 von der Schlüpfung unabhängig ist, so wird auch das Drehmoment des Hauptmotors im ganzen Regelbereich konstant bleiben. Der Frequenzumformer d. hat den Zweck, eine zusätzliche konstante Spannung für die Kompensation des Hauptmotors zu liefern: das Drehmoment des letzteren dagegen wird mittels des die Drossel 5 enthaltenden Erregerkreises konstant gehalten. Obwohl die Selbsterregung durch einen an den Widerstandskreis angeschlossenen zusätzlichen Asynchronmotor ; zum größten Teil unterbunden werden kann,, bleibt die Gefahr ihrer Entstehung trotzdem bestehen, solange der Drosselkreis vorhanden ist.
Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß der Drosselerregerkreis weggelassen und die drehmotnentbildende Stromkomponente der Erregertnaschine ebenfalls von den Frequenzumformer zugeführt wird; und zwar derart, daß sie bei Synchronismus zu Null wird.
Dieses wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß sowohl der niederfrequente Teil des die konstante Leistung festlegenden Erregerkreises unter Zwischenschaltung eines Transformators als auch der niederfrequente Teil des die Phasenkompensation bedingenden Erregerkreises an eine konstante Wechselstromspannung angeschlossen wird und in beiden Erregerkreisen der von der Schlüpfang unabhängige Teil des Widerstandes ein Mehrfaches des von der Schlüpfung abhängigen Teiles dieses Widerstandes beträgt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Abb. z ebenfalls für nur eine Phase dargestellt. Gleiche Bezeichnungen bezeichnen gleiche Gegenstände der Abb. i. Der Frequenzumform,er a liefert wieder die kompensierende Stromkomponente in den Widerstandserregerkreis (Wicklung Wi). Die drehmomentbildende Komponente wird über den Transformator 8 in die Wicklung Yh@ geliefert. Dem Transformator 8 sind Ohmsche Widerstände vorgeschaltet, so daß der frühere Drosselkreis jetzt vorwiegend ohmisch wird. Im ganzen Regelbereich bleibt der Strom in diesem Kreis und daher auch das Drehmoment des Hauptmotors konstant. Bei Synchronismus liefert der Frequeuzumformer eine Gleichspannung, und der Strom in der Wicklung W@ und daher auch das Drehmoment werden zu 17u11.
Die Schaltung ist nur für einen untersynchronen Betrieb vorgesehen. Wird der Hauptmotor durch irgendeine äußere Ursache über den Synchronismus gebracht, so wird er auch im übersynchronen Bereich ein motorisches Drehmoment- entwickeln und gefährliche Drehzahlen annehmen können. Dieser Nachteil bei den Schaltungen nach Abb. i und z kann durch Vorrichtungen vermieden werden, durch welche der Erregerkreis der Erregermaschine beim zufälligen Übergang durch den Synchronismus unterbrochen -wird.
Bei der erfindungsgemäßen Schaltung nach Abb. a wird .dieser Mangel der Schaltung dadurch beseitigt, daß der gewöhnliche Transformator 8 durch einen Drehtransformator ersetzt wird. Durch Verwendung eines Drehtransformators kann ein Durchgehen des Hauptmotors wie folgt verhindert werden. Bei einem untersynchronen Schlupf besteht im Drehtransformator ein Drehmoment, welches z. B. in Abb. 3 im Uhrzeigerskn wirkt. Die ständige Drehung des Rotors ist durch einen Anschlag i verhindert. Der Anschlag i ist so gestellt, daß in dieser Lage des Rotors der Hauptmotor ein motorisches Drehmoment besitzt. Wird jetzt der Hauptmotor aus irgendeiner Ursache auf übersynchrone Drehzahl gebracht, so kehrt das Drehfeld bzw. das Drehmoment im Drehtransformator seine Richtung um. Die Verdrehung des Rotors ist wiederum durch einen zweiten Anschlag 1I begrenzt. Die Stellung dieses Anschlages ist so gezwählt, daß eine Verdrehung des Rotors 18o' elektrisch stattfindet. In diesem Falle wird auch der Strom in der Wicklung W, seine Richtung umkehren, und der Hauptmotor wird statt eines motorischen ein generato_isches Drehmoment entwickeln. Demzufolge wird ein Durchgehen bereits bei ganz kleinem übersynchronem Schlupf unterdrückt. Bei Belastung der Gruppe kehrt der Drehtransformator -wieder in seine ursprüngliche Stellung I zurück.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kaskade, bestehend aus einem im untersynchronen Bereiche mit konstanter Leistungsaufnahme und unabhängig von der Schlüpfung arbeitenden asynchronen Hauptmotor, einer Kommutatorhintermaschine und einer die letztere erregenden Kommutatorhilfsmaschine mit zwei getrennten Ständer wicklungen, von denen die eine Wicklung an einen zur Erzielung konstanter Leistungsaufnahme dienenden niederfrequenten Erregerkreis, die andere Wicklung an einen die Phasenkompensation bewirkenden niederfrequenten Erregerkreis angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der niederfrequente Teil des die konstante: Leistung des Hauptmotors festlegenden Erregerkreises unter Zwischenschaltung eines Transformators als auch der niederfrequente Teil des die Phasenkompensation des Hauptmotors bedingenden Erregerkreises an eine konstante Wechselstromspannung angeschlossen ist und in beiden Erregerkreisen der von der Schlüpfung unabhängige Teil des Widerstandes ein Mehrfaches des von der Schlüpfung abhängigen Teiles dieses Widerstandes beträgt. a. Kaskade nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Transformators in dem die konstante Leistungsaufnahme festlegenden Erregerkreise ein Induktionsregler angeordnet ist, dessen Läufer von einer der beiden um i8o elektrische Grade voneinander entfernten und durch Anschläge festgelegten Endstellungen in die andere Endstellung hinüberschwingt, wenn der Hauptmotor aus irgendeiner Ursache vom untersynchronen in den übersynchronen oder umgekehrt vom übersynchronen in den untersynchronen Betrieb übergeht.